Линьков В.И., Серова Е.Т., Ушаков А.Ю. (состав.) Примеры расчета ограждающих конструкций - файл n1.doc

приобрести
Линьков В.И., Серова Е.Т., Ушаков А.Ю. (состав.) Примеры расчета ограждающих конструкций
скачать (17460.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc17461kb.08.09.2012 23:55скачать

n1.doc

  1   2   3   4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

-------------------

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Кафедра конструкций из дерева и пластмасс


ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Методические указания

к курсовому и дипломному проектированию по курсу

«Конструкции из дерева и пластмасс»

для студентов специальности 270102

«Промышленное и гражданское

строительство»

МОСКВА 2010г


С о с т а в и т е л и

профессор, доктор технических наук В.И.Линьков,

профессор, кандидат технических наук Е.Т.Серова,

доцент А.Ю.Ушаков.
Р е ц е н з е н т ы
Профессор кафедры Строительные конструкции

Военно- технического университета Фролов А.Ю.

Профессор, доктор технических наук Арленинов Д.К.(МГСУ)

Доцент, кандидат архитектуры Аксёнова И.В.(МГСУ)


1.Пример расчета ограждающих и несущих конструкций тёплой кровли.

Разрезной прогон.

Исходные данные:

1.Тип кровли –мягкая кровля (мягкая черепица) RUFLEX 8 кг/м

2.Несущие конструкции: рабочий настил и прогоны

3.Район строительства – г. Москва

4.Шаг конструкций 4.5м

5.Ширина здания 12м

6.Уклон кровли

7.Тип покрытия- теплое .(Утеплитель – теплоизоляция из базальтового волокна ROCKWOOL Light MAT. Плиты-1000х600мм)

Расчет рабочей обрешетки.



Принимаем рабочий настил сплошной из досок размером 125х50 мм I I го сорта, согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Шаг прогонов 1.35 метра.

Сбор нагрузок.

Рабочий настил укладывается для защитного настила и закрепляется на прогонах.

По скомпонованному сечению настила составляем таблицу нормативных и расчётных нагрузок на 1 м2. Подсчёт нагрузки на 1 м2 представлен в табл. 1.1
А) Равномерно распределенная нагрузка

Таблица 1.1




Наименование нагрузки

Норм. Нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

Мягкая черепица RUFLEX 8 кг/м

0.08

1.05

0.084

2.

Защитный настил (сплошной) 125х25мм

0.025*5=0.125

1.1

0.138

3.

Рабочая доска 125х50 мм через 300мм b


0.05х.125х5/0.3=

0.104

1.1

0.115




Итого постоянная нагрузка

0.309




0.337

4.

Временная нагрузка

- снеговая 3 район


1.26




1.8




Итого полная нагрузка

1.569




2.137

где b-толщина сечения рабочего настила;

-объемный вес древесины.
Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85* для г. Москвы S=1.8кН/м2, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением расчётной на коэффициент 0.7 , т.е. S=1.8х0.7=1.26кН/м2
Б) Сосредоточенная сила Р=1 кН. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы Рр= Рн кН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем примере полную нагрузку на 1 пог. метр рабочего настила собираем с ширины 500мм, т.к. имеем рабочий и защитный настил под углом к рабочему.
а) постоянная+ временная
нормативная qн =1.569*0.5=0.785 кН/м

расчетная qр =2.137*0.5=1.069 кН/м
б) постоянная

расчётная qрпост=0.337*0.5=0.169 кН/м
Расчетная схема.
Расчет настила ведем как балки по 2х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L =1.35 м
Два сочетания нагрузок:

1. Постоянная + снеговая



Рис.1.2


  1. Постоянная + сосредоточенная сила Р=1.2 кН




Рис.1.3
Расчет по первому предельному состоянию.
Проверка рабочего настила на прочность.

,

где М - максимальный изгибающий момент;

W – момент сопротивления ;

Rи – расчетное сопротивление древесины изгибу;

mн =1.2– коэффициент, учитывающий кратковременность действия от сосредоточенной нагрузки – принимается только для второго сочетания нагрузок.

При первом сочетании нагрузок:

При втором сочетании нагрузок:



Момент сопротивления на ширине 500 мм.: ,

где k=-число досок, укладываемых на ширине настила 0,5м.

с- шаг рабочего настила

в – ширина досок рабочего настила.

Расчёт прочности производим на максимальный момент из двух сочетаний нагрузок.


Второе предельное состояние.
Проверка рабочего настила на прогиб производится при первом сочетании нагрузок.

Относительный прогиб настила равен



где

-момент инерции досок на ширине 0.5 м.
E=10000000 КПа - модуль упругости древесины.
3

- предельный относительный прогиб обрешетки при шаге прогонов 1.35 м по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролете ,

при пролете .

Расчет прогонов.
При шаге конструкций 4.5 м используем разрезные прогоны.



Рис.1.4

Принимаем сечение прогона из бруса размером 175х150 мм, согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Шаг прогонов- 1.35 метра.

Сбор нагрузок.

Таблица 1.2



Наименование нагрузки

Норм. Нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

мягкая черепица RUFLEX 8 кг/м

0.08

1.05

0.084

2.

защитный настил (сплошной) – доска125х25 мм

0.025*5=0.125

1.1

0.138

3.

Рабочая доска 125х50 мм через 300мм b

0.05х.125х5/0.3=

0.104

1.1

0.115

4.

Утеплитель ROCKWOOL Light MAT кг/м3 толщиной 150 мм

0.3*0.15=0.045

1.2

0.054

5.

пароизоляция - паронепроницаемая полимерный материал Strotex 110 Pi 70 г/м2

0.0007

1.2

0.00084

6.

Прогон 175х150



0.175*0.15*5/1.35=

=0.097

1.1

0.107

7.

Подшивка из досок 25 мм

0.025*5=0.125

1.1

0.138




Итого постоянная нагрузка

0.577




0.637

8.

Временная нагрузка-

- снеговая 3 район


1.26




1.8




Итого полная нагрузка

1.837




2.437

Где ;- ширина сечения рабочего настила и прогона;

-высота сечения прогона;

-объёмный вес древесины;

4 - шаг прогонов;

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.
Полная нагрузка на 1 пог. метр при шаге прогонов В=1.35м:
нормативная qн =1.837*1.35=2.48 кН/м

расчётная qр =2.437*1.35=3.29 кН/м

-где 1.35 шаг прогонов.
Расчетные характеристики материалов 2 сорта.

Расчетное сопротивление древесины изгибу Rи=15 МПа

Модуль упругости древесины Е=10000000 КПа


При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб.




Рис.1.5

b=150мм h=175мм.

Геометрические характеристики сечения:

- момент сопротивления





-момент инерции






Расчёт по первому предельному состоянию.

Проверка прогона на прочность.



Расчетная нагрузка и изгибающий момент при





5
Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб.
Относительный прогиб прогона







, где

- предельный прогиб прогона, полученный по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролётах

при пролёте

при пролёте

Запас по прочности составляет 6.8%.


2.Пример расчета ограждающих и несущих конструкций кровли.

Разрезной прогон (холодная кровля)
Исходные данные:

  1. Тип кровли – натуральная черепица Sea Wave 334х420 мм.

  2. Несущие конструкции: рабочий настил и прогоны.

  3. Район строительства – г. Москва.

  4. Шаг конструкций 4.5м.

  5. Ширина здания 18м.

  6. Уклон кровли .

  7. Тип покрытия – холодное



Расчет рабочей обрешетки

.

Рис.2.1

Принимаем рабочий настил из досок размером 125х32 мм, II го сорта согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Расстояние между осями досок 325 мм. Шаг прогонов 1.2 метра.
Сбор нагрузок.

А) Равномерно распределенная нагрузка

Таблица 2.1



Наименование нагрузки

Норм. нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

натуральная черепица ERLUS 260х420 мм.

0.41

1.2

0.49

2.

обрешетка под черепицу– брусок 50х50 мм с шагом в осях 345мм



0.05*0.05*5/0.345= =0.036

1.1

0.04

3.

Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м2

0.0006

1.2

0.00072

4.

Рабочая доска –125х32 мм с шагом в осях 325 мм



0.125*0.032*5/0.325=0.061

1.1

0.068




Итого постоянная нагрузка

0.508




0.6

6.

Временная нагрузка

- снеговая 3 район


1.26




1.8

7.

Итого полная нагрузка

1.768




2.4


где -ширина сечения обрешетки и настила соответственно;

- толщина сечения обрешетки и настила соответственно;

-объемный вес древесины, для холодной кровли = 5 кН/м

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.
Б) Сосредоточенная сила Р=1 Кн. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы Рр= Рн кН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем примере полная нагрузка на 1 пог. метр распределяется на ширину 500мм рабочего настила:

а) постоянная + временная

нормативная qн =1.768*0.5=0.884 кН/м

расчётная qр =2.4*0.5=1.2 кН/м

б) постоянная

qрпост=0.6*0.5=0.3 кН/м

где 0.5 м - расчётная ширина рабочего настила.
Расчетная схема.
Расчет настила ведем как балки по 2х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L =1.2 м

Два сочетания нагрузок:

1. Постоянная+снеговая




2.Постоянная + сосредоточенная сила Р=1.2 кН.


Рис.2.2
Расчет по первому предельному состоянию.

Проверка настила на прочность.



где М- максимальный изгибающий момент

W – момент сопротивления

Rи – расчетное сопротивление древесины изгибу

mн – коэффициент, учитывающий кратковременность действия сосредоточенной нагрузки – принимается только для второго сочетания нагрузок.

При первом сочетании нагрузок:

При втором сочетании нагрузок:



Момент сопротивления досок настила на ширине 500 мм.: ,

где k=-число досок, укладываемых на ширине настила 0,5м.

с- шаг рабочего настила

в – ширина досок рабочего настила.
Проверяем прочность по максимальному моменту из двух сочетаний нагрузок:


Расчёт по второму предельному состоянию.
Проверка рабочего настила на прогиб выполняется только от первого сочетания нагрузок.

Относительный прогиб настила равен



где



Е=10000000 КПа модуль упругости древесины.

- предельный относительный прогиб обрешетки, полученный по интерполяции из значений табл. 19 СНиП 2.01.07-85*.

при пролётах

при пролёте

при пролёте

Запас из условия прочности составляет следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.
Расчет прогонов.

При шаге конструкций 4.5м используем разрезные прогоны.

Рис.2.3.

Согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е) принимаем прогон из бруса сечением 175х150мм. Шаг прогонов - 1.2 метра.

Сбор нагрузок.

Таблица 2.2



Наименование нагрузки

Норм. нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

Натуральная черепица ERLUS 260х420 мм.

0.41

1.2

0.49

2.

Обрешетка под черепицу– брусок 50х50 мм с шагом в осях 345мм



0.05*0.05*5/0.345= =0.036

1.1

0.04

3.

Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м2

0.0006

1.2

0.00072

4.

Ррабочий настил –доска125х32 мм с шагом в осях 325 мм



0.125*0.032*5/0.325=0.061

1.1

0.068

7.

Прогон 175х150



0.175*0.15*5/1.2=

=0.109

1.1

0.12




Итого постоянная нагрузка

0.617




0.719

8.

Временная нагрузка-

- снеговая 3 район


1.26





1.8




Итого

1.877




2.519
  1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации